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煉鐵常用計算

放大字體  縮小字體 發布日期:2016-04-25  瀏覽次數:766
 
核心提示:煉鐵常用計算 1、安全容鐵量 2、理論出鐵量 3、渣量計算:依CaO平衡計算 4、風口前理論燃燒溫度 5、富氧率 6、冶煉周期 7、計算風口前燃燒1㎏碳所需風量 8、計算煤氣發生量(原理依N2平衡計算) 9、風溫波動后每批焦炭的變動量(100℃風溫影響焦比4%) 10、風量波動對產量的影響
 煉鐵常用計算


1、安全容鐵量
2、理論出鐵量
3、渣量計算:依CaO平衡計算
4、風口前理論燃燒溫度
5、富氧率
6、冶煉周期
7、計算風口前燃燒1㎏碳所需風量
8、計算煤氣發生量(原理依N2平衡計算)
9、風溫波動后每批焦炭的變動量(100℃風溫影響焦比4%)
10、風量波動對產量的影響
11、爐溫變化時負荷的調整
12、標準風速計算、實際風速計算、鼓風動能計算
13、水當量計算
14、日出鐵次數
一、安全容鐵量:
一般以渣口中心線至鐵口中心線間爐缸容積的60%所容鐵量為安全容鐵量,無渣口高爐以風口中心線與鐵口中心線的距離減0.5m計算,計算公式:
T安全鐵量=π*(d/2)2*h*r鐵*0.6*0.6
T安全鐵量—爐缸安全容鐵量,t;
d-爐缸直徑,m;
γ鐵-鐵水密度,(7.0t/m3)
h-風口中心線到鐵口中心線之間距離減0.5m后的距離。
兩個0.6,一個代表安全系數,另一個代表焦炭填充系數
二、冶煉周期:
指爐料在爐內停留時間,這個指標可以反映爐料下降速度,計算公式:

T-冶煉周期(時間); N-一個冶煉周期的料批數;
P-生鐵日產量(噸); Vu-高爐有效容積(m3);
-每噸生鐵所需爐料(礦和焦炭)體積; V1-爐喉料面以上的體積(m3);
ε-爐料在爐內壓縮率(10~13)%; V2-爐缸風口中心線以下容間體積;
Vn-高爐有效容積。 —每批爐料的爐外容積。
例如:846m3高爐,假定日產生鐵2500噸,每批料焦批6.5t,礦批18.5t,焦批比重1.8,壓縮比13%,冶煉周期
一個冶煉周期的料批數:
三、鼓風動能計算公式:
E=1/2*m*v2
E=1/2*Q/(60*n)*r/g* v2
E-鼓風動能 kg.m/s;
1kg.(m/s)2=9.8J/s
n-風口數量 個;
F-工作風口平均面積 m2/個;
P-熱風壓力MPa(0.1013+表);
Q0=2IVn,Nm3/min;
Vn-高爐有效容積 m3。
例如:846m3高爐風口個數20個,平均風口面積0.0138,熱風壓力330KPa,風量2700,風溫1100℃,求鼓風動能。
=7025kg(f)·m/s
=7049×0.0098
=69KJ/s
四、風口前理論燃燒溫度:
計算公式:T理=1570+0.808T風+4.37W氧-2.56W煤
T理-理論燃燒溫度;
T風-熱風溫度℃;
W氧-富氧量1000m3風中的富氧m3;
W煤-噴吹煤粉數量,1000m3風中噴吹的煤粉量。
例如:846m3高爐熱風溫度1100℃,富氧量25 m3,噴吹煤量98.7㎏,計算理論燃燒溫度,依公式:
T理=1570+0.808×1100+4.37×25-2.56×98.7=2315℃
五、富氧率:計算公式
fo=0.78×(Vo/V)
fo-富氧率
Vo-富氧氣體量,m3/h
V-高爐儀表風量(包括Vo在內)m3/min
例如:846m3高爐每小時富氧量700m3/h,高爐儀表風量2700m3/min.計算富氧率。
依公式:fo=0.78×(Vo/V)=0.78× =2.0%
六、水當量計算
水當量計算單位時間內,通過高爐某一截面的爐料(或煤氣)每升高1℃(或降低1℃)所需要放出(或吸收)的熱量。表達式
爐料水當量:W料=C料·G料
煤氣水當量:W氣=C氣·G氣
C料、C氣—分別表示爐料或煤氣比熱。
G料、G氣—表示單位時間通過高爐某一截面積的爐料或煤氣量。
七、實際風速計算:
公式為:V標=V標×T實P標/T標P實
例:846m3高爐風量2700 m3/min,風溫1100℃,熱風壓力0.33MPa,計算實際風速。
V實=216×(1373×0.1013)/273×(0.1013+0.33)=255m/s
八、理論出鐵量:計算公式
九、風溫波動后每批焦炭的變動量(100℃風溫影響焦比4%)
例如:846m3高爐綜合焦比500㎏,每批料鐵量14t,若將風溫從1100℃降到1000℃,求每批焦炭變動量:
變動量:△K=500×0.04×14=280(㎏/批)
十、計算煤氣發生量(原理依N2平衡計算)
例:846m3高爐風量為2700 m3/min,高爐煤氣中含N250%,計算煤氣發生量。
V煤=2700×0.79/0.5=4266(m3)
十一、風量波動對產量的影響:
例:846m3高爐日產生鐵3000t/日,風量2700 m3/min。因故減
風至1000 m3/min,兩小時后恢復正常,問損失產量多少?
3000/(2700×24×60)=
=157(t)
十二、爐溫變化時負荷的調整
例:846m3高爐礦批24t/批,批料鐵量14t,焦批6.5t/批,若將[si]從


0.3提至1.0,問⑴礦批不變應加焦多少?⑵焦批不變應減礦多少?
△K=△[si]×0.04×14=0.392(噸)
△P=礦批重-(礦批重×焦批重)/(焦批重+△[si]×0.04×批鐵量)
=24-(24×6.5)/(6.5+0.7×0.04×14)
=1.4(t)
十三、渣量計算:依CaO平衡計算
例:846m3高爐噸鐵料消耗、焦炭500㎏,燒結礦1690㎏,,球團礦116㎏,爐料中CaO的質量分數0.85、11.5噸鐵產生爐塵含量17㎏,爐塵中CaO的質量數分為8.11%,爐渣中CaO的質量分數42%。計算渣量。
渣量=(CaO料-CaO)/CaO渣
=[(500×0.005+1690×0.115)-(17×0.811)]/0.42
=469㎏/tFe
十四、計算風口前燃燒1㎏碳所需風量
則需風量為0.933/0.21=4.44 m3/㎏
十五、日出鐵次數
有效容積為750m3,設計利用系數為2.5噸/m3晝夜,高爐殘鐵層厚度為1.2m,從鐵口中心線到渣口中心線的距離為1.4m,爐缸直徑為6.9m,該高爐日出鐵次數最少為幾次?
答案:最少出鐵次數必須保障高爐安全
﹦220t
﹦ ﹦10.23
該高爐日出鐵最低次數為11次。


1.>某高爐的有效容積為2516m3,其爐缸安全容鐵量為459t,若每晝夜生鐵量按5600t計算,且每次鐵量波動系數取1.2,求此高爐每晝夜要安排多少次鐵?(取整數位)
2.>某750m3高爐正常日產2000t生鐵,風量1800m3/min,某日因故減風至1000m3/min,兩小時后恢復正常,問減風影響生鐵產量多少?
3.>某高爐料批組成為:燒結礦44t,球團礦11t,燒結礦含鐵量56%,球團礦含鐵量為60%,二次鐵間下料20批,渣鐵比300kg/t,冶煉制鋼鐵Fe%=94%,求本次鐵應出渣量多少?
4.>某高爐平均小時料批為7.5批,礦批為26t,礦石含鐵為58%,兩爐鐵堵口間隔時間為2小時,計算平均每爐鐵的理論鐵量為多少?
5.>已知:某高爐料批組成為:燒結礦44t,球團礦11t,燒結礦含鐵量56%,球團礦含鐵量60%;冶煉制鋼鐵Fe%=94%,求該高爐的批出鐵量是多少?
6.>已知:某高爐每批料中燒結礦24t,球團礦11t。其中:燒結礦含鐵量為58%,球團礦含鐵量為62%,冶煉制鋼鐵,二次鐵間下料批數為18批。求:這次應該出鐵多少?(保留一位小數)
7.>某高爐全天上渣放量為1400t,下渣排放量為600t,問該高爐全天上下渣比是多少?
8.>某高爐5月份每天出鐵12次,由于各種原因造成不正點出鐵93次,求該爐5月份的正點出鐵率是多少?
9.>某高爐出鐵口孔徑為50mm,鐵口深度1.6m,已知炮泥堆比重為2000kg/m3,堵口時附在爐墻上泥包消耗的泥量為30kg,問該次堵鐵口需要打泥量為多少?(不考慮堵泥被壓縮、鐵口孔道為圓柱體)
10.>某廠一號高爐爐缸直徑8.6m,死鐵層高1.1m,鐵水比重7t/m3,求該高爐死鐵層的容鐵量是多少?
11.>某高爐爐缸直徑9.6m,死鐵層高1m,鐵水比重7t/m3,該高爐大修需放掉死鐵層的積鐵,問用80t的鐵水罐需要幾個?
12.>某高爐的爐缸直徑為5.0m,鐵口中心線標高為7m,上、下渣口中心線標高分別為8.4m和8.3m,求該高爐的爐缸安全容鐵量?(鐵水比重為7.0t/m3,容鐵量安全系數為0.6)
13.>已知爐缸直徑8.8m,停爐末次鐵出完以后,鐵面到爐底侵蝕底面距離1.6m,爐缸容鐵量系數0.6,求爐缸內的殘鐵量是多少?
14.>已知燒結礦和塊礦含鐵分別為47.55%,45.50%,熟料率95%,焦批6.0t,負荷3.8,料速10批/h,噴吹煤粉12.5t/h,試計算焦比、煤比、燃料比和綜合焦比?(置換比0.7,Fe元素進入生鐵98.4%,生鐵含Fe92%)
15.>已知某高爐有效容積300m利用系數2.0,焦比為0.60t/t,求小時煤氣發生量?(產氣率3300Nm3/t·焦)
16.>高爐日產生鐵2450t,消耗焦炭894.25t,噴吹煤粉294t,計算該高爐的燃料比是多少?
17.>某廠一號高爐某次出鐵120t,兩次出鐵間的下料批數為16批,每批料的理論出鐵量為7t,計算此次鐵的鐵量差并判斷是多出鐵或是少出鐵?
18.>某高爐日上料244批,每批出鐵9.5t,實際出鐵2346t,求鐵量差是多少?
19.>某高爐日出渣總量為2400t,其中上渣量為1650t,求上下渣比為多少?
20.>某高爐從鐵口放出爐渣50t,一個渣口放出爐渣85t,另一個渣口放出爐渣65t,計算上下渣比是多少?
21.>某高爐一次鐵的上渣量為140t,下渣量為40t,計算出上下渣比。
22.>某高爐6月8日全日平均爐渣中的CaO為37.12%,SiO2為


34.24%,MgO為2.35%,求該高爐當月三元堿度R2是多少?
23.>某廠三號高爐日產制鋼鐵1800t,日耗焦炭756t,當日每噸鐵噴煤88kg/t·Fe,計算該高爐當日的綜合焦比K綜是多少?
24.>已知某高爐規定作業時間為350天/年,休風時間為5天/年,求該高爐的休風率?
25.>經選礦造塊處理的赤鐵礦,含脈石為6.0%,計算一噸生鐵需要多少赤鐵礦?(生鐵Fe=93%;赤鐵礦成份為Fe2O3)
26.>已知燒結礦中含Fe為45.5%,TiO2為9.58%。渣中(TiO2)23.50%,生鐵中(Ti)0.18%,(Fe)94.5%,總鐵損5.0%,求噸鐵渣量是多少?(注Ti原子量48)
27.>已知焦炭含碳82%,焦比580kg,求冶煉1t生鐵需要多少風量?
28.>某高爐有效容積2500m3,日消耗焦炭2475t,計算該爐的冶煉強度。
29.>已知焦比610kg,鐵損6%,如果鐵損降至1%,求焦比能降低多少?
30.>焦比600kg/t·Fe,濕分15kg/m3,風溫由1050℃提高到1080℃,焦比是多少?
31.>已知某高爐煤氣發熱值Q高=3200KJ/m3,焦爐煤氣發熱值Q焦=1800KJ/m3,要求混合后的發熱值Q混達到4500KJ/m3,當一座熱風爐每小時耗煤氣量為3000m3時,計算一座熱風爐需混入焦爐煤氣量為多少?
32.>已知某高爐焦炭批重G焦=815kg,焦炭灰分含量A=12%,CaO焦=6.0%,
SiO2焦灰=58.9%,當爐渣堿度R=1.25時,計算焦炭造渣所需CaO量為多少?
33.>已知某高爐風量為5000m3/min,高爐煤氣中含N2為50%,若不計焦炭及噴吹帶入的N2量,計算高爐煤氣量。
34.>已知焦炭含碳82%,焦比580kg,求冶煉1t生鐵需要多少風量?
35.>已知:某高爐礦種為:燒結礦7000kg/批,含Fe:50.8%,含S:0.028%,海南礦500kg/批,含Fe:54.8%,含S:0.148%,錳礦170kg/批,含Fe:12.0%,焦碳為2420kg/批,含S為0.74%,求硫負荷。(精確到小數點后1位)
36.>燒結礦堿度從1.25降到1.10,已知燒結礦含SiO2為12.72%,礦批為20t/批,如何調整石灰石用量。
37.>已知:燒結礦TFe53.25%,球團礦TFe64.50%。焦批6.45t,礦批22t,100%燒結礦。如保持礦批和焦比不變,以2t球團礦代替2t燒結礦,計算焦批變動量。
38.>某高爐冶煉經驗得出,生鐵中[Si]±0.1%,影響10Kg,當該爐每批料出鐵量為3600kg時,生鐵[Si]由0.4%上升到0.6%時應調整多少焦量?
39.>某高爐使用燒結礦,含Fe量由58.49%下降到57.5%,原礦批為56t,焦批為14t,焦比528kg/t·Fe,求負荷變動量(ηFe取0.997)。
40.>某高爐全風量為2000m3/min,小時出鐵量70t/h,由于某種原因減風100m3/min,共5h,其影響的產量是多少?
41.>某高爐爐頂煤氣中CO2為17.6%,CH4為0.3%,N2為56.7%,求CO利用率。(精確到小數點后1位)
42.>某高爐焦比為600kg/t·Fe時,風溫為1050℃,濕分為16g,計算風溫由1050℃提高到1100℃時,節省的焦炭量。(設不同風溫水平影響焦比系數為Q=0.04%)
43.>某高爐干焦批重8.0t,焦炭含碳84%,焦炭燃燒率為70%,f=1%,計算風量增加100m3/min時,每小時可多跑幾批料?
44.>某高爐風量5000m3/min,工業氧純度為96%,富氧率3%,富氧前后風量不變。問:富氧流量是多少?
45.>某廠噴吹煤進廠時含水8.0%,價格為300元/t,加工成合格的煤粉后含水1.0%,加工費60元/t煤,噴吹費用15元/t煤,計算入爐煤粉價。
46.>某750m3高爐正常日產量2000t生鐵,風量1800m3/min。某日因故減風至1000m3/min。兩小時后恢復正常。問:減風影響生鐵產量多少t?
47.>某750m3高爐日產生鐵2000t,干焦炭消耗700t,煤粉消耗320t,計算高爐有效容積的利用系數、焦比、煤比、綜合冶煉強度。
48.>某有效容積1260m3高爐,礦批重30t,焦批重8t,壓縮率為15%,求:從料面到風口水平面的料批數(冶煉周期)。(γ礦取1.8,γ焦取0.5,工作容積取有效容積的85%)
49.>礦批重40t/批,批鐵量23t/批,綜合焦批量12.121t/批,煉鋼鐵改鑄造鐵,[Si]從0.4%提高到1.4%,求[Si]變化1.0%時,(1)礦批不變,應加焦多少?(2)焦批不變減礦多少?
50.>假定以100m3鼓風為基準,其鼓風濕度為f=2.0%,計算爐缸煤氣成份的百分含量?(以


100m3鼓風計算)
51.>燒結礦堿度從1.25降到1.15,已知燒結礦含SiO2為13.00%,礦批為20t/批,如全部使用燒結礦,如何調整石灰石用量?(石灰石有效CaO為50%)
52.>某高爐原燃料消耗量為:燒結礦1.680t/t·Fe,硅石0.017t/t·Fe,焦炭0.480t/t·Fe,煤粉0.06t/t·Fe,其中[Si]=0.60%,焦炭灰分14.0%,煤粉灰分20.0%,燒結礦石TFe=57%,FeO=10.0%,如果爐料中鐵全部進入生鐵,燃料灰分全部進入爐渣,除[Si]外,其它非鐵元素還原對脈石的影響不計,求渣量。
53.>某高爐全風量為2000m3/min,小時出鐵量70t/h,由于某種原因減風100m3/min,共5h,其影響的產量為多少?
54.>某高爐全風操作時平均風量為1700m3/min,平均每小時生鐵產量為80t,因故減風200m3/min,2h后加風100m3/min,共3h,求影響的產量。
55.>某高爐干焦批重6t,焦炭含碳86%,焦炭燃燒率為70%,大氣溫度f=1%,計算風量增加150m3/min時,每小時可多跑幾批料?
56.>某高爐不噴吹燃料,焦炭批重為5000kg,風溫由1000℃下降到700℃,每批料應增加多少焦炭?(風溫影響焦比的系數β=0.05)
57.>某廠噴吹用煤進廠時含水6%,價格為250元/t,加工成合格的煤粉,含水1%,加工費用50元/t煤,噴吹費用15元/t煤,計算入爐煤粉價。
58.>礦批重40t/批,批鐵量23t/批,綜合焦批重12.0t/批,煉鋼鐵改鑄造鐵,[Si]從0.4%提高到1.4%,求(1)礦批不變,應加焦多少?(2)焦批不變應減礦多少?
59.>經選礦造塊處理的赤鐵礦,含脈石為6.0%,計算冶煉一噸生鐵需要多少赤鐵礦(生鐵含Fe=93%,保留小數點后兩位)
60.>已知一噸鐵的渣量為750kg,渣中SiO2=40%,每批料出鐵量為10.0t,爐渣堿度變化0.1,假定石灰石有效堿度為50%,則每批料的石灰石變動量為多少?
61.>已知某高爐每天下料145批,焦批重14t,f=1.0%,C焦=84.87%,Cφ=75%,1kgC燃料需要的氧量為0.933m3,求每分鐘實際入爐風量。
62.>已知礦批21.6t,焦批6.0t,燒結礦和塊礦分別含鐵45.5%,44.25%,生鐵含Fe92%,Fe進入生鐵98.4%,當風溫由1030℃提高到1080℃時,求焦比多少?在焦批不變時礦批多少?(±100℃風溫影響焦比4%,熟料率95%)
63.>已知高爐用風機的送風能力為600m3/min,風口10個,直徑95mm,求出風口風速。
64.>已知風量3200m3/min,漏風率8%,鼓風濕度10%,富氧率3%,煤氣中含N253.5%,求高爐煤氣發生量。
65.>已知:某高爐料批組成為:燒結礦44t,球團礦11t,燒結礦含鐵量56%,球團礦含鐵量60%,二次鐵間下料20批,渣鐵比300kg/t,冶煉煉鋼鐵。求(1)該高爐的批出鐵量為多少?(2)這次鐵應該出鐵多少?(3)這次鐵應該出渣多少?(煉鋼鐵[Fe]=95%)
66.>已知:某高爐礦種為:燒結礦7000kg/批,含Fe50.8%,含S0.028%,海南礦500kg/批,含Fe54.8%,含S0.148%,錳礦170kg/批,含Fe12.0%,焦批為2420kg/批,含S為0.74%,求硫負荷。(保留到小數點后兩位)
67.>某高爐有效容積300m3,焦炭固定碳含量85%,Cф燃燒率=0.65,干風系數W=1.1,冶煉強度1.5,請計算風口前碳燃燒所需風量為多少?
68.>某高爐冶煉經驗得出,生鐵中[Si]±0.1%,影響焦比10kg,當該高爐每批料出鐵量為3600kg時,生鐵[Si]由0.4%上升到0.6%,應調整多少焦量?
69.>某高爐使用燒結礦,其含Fe量由58.47%下降到57.5%,原礦批為56t,焦批為14t,焦比528kg/t·Fe,求負荷變動量(注:ηFe取0.997)
70.>某高爐爐頂煤氣中CO2為17.6%,CO為24.3%,CH4為0.3%,N2為56.7%,求CO利用率。
71.>某高爐焦比為600kg/t·Fe時,風溫為1050℃,濕分為16g,計算風溫由1050℃提高到1100℃時,節省的焦炭量?(設不同風溫水平時影響焦比的系數為a=0.04%)
72.>某高爐2000m3,風壓0.327MPa,爐頂壓力0.179MPa,T缸=1873K,T頂=687K,V0=78m3/s,求煤氣在爐內停留時間?
73.>某2000m3高爐,礦批重56t,焦批重14t,石灰石每批250kg,ρ取16%,求每批料在爐內體積。(注:ρ為爐料在爐內的壓縮率,礦石、焦炭、石灰石的體積密度分別為1.8t/m3、


0.5t/m3和1.6t/m3)
74.>某高爐爐缸直徑D=9.8m,低渣口中心線距離鐵口中心線高度1.5m,求該高爐爐缸安全容鐵量是多少?(生鐵比重取y=7.0t/m3,取安全系數=0.6)
75.>某高爐有效容積2500m3,日消耗燒結礦9000噸,球團礦1250噸,焦炭2500噸,其中,燒結礦TFe=54%;球團礦TFe=65%;冶煉煉鋼鐵[Fe]=95%。
求:(1)高爐利用系數;(2)焦炭負荷;(3)焦比。
76.>某高爐有效容積2000m3,日消耗燒結礦7000噸,球團礦1000噸,焦炭2000噸,其中,燒結礦TFe=54%;球團礦TFe=65%;冶煉煉鋼鐵[Fe]=95%。求:(1)高爐利用系數;(2)焦炭負荷;(3)焦比。
77.>高爐全風操作時平均每小時下料8批,每批料出鐵量為20.8t,因故減風,其中前2h下料15批,后2h下料15.5批,求影響產量。

 
 
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